Против 54 тысяч тысяч солдат Фермора при 250 орудиях король имел 36 тысяч солдат и 116 пушек.

В начале августа прусский корпус начал переправу через Одер. Румянцев, расположившийся в лагере, сразу понял, что Фермор проиграл позицию. Ведь Фридриху удалось отрезать корпус Румянцева от основных сил. Соединиться с Фермором в ближайшие дни Румянцев не сумеет, да и приказа такого он не получил. Румянцев бросает на Одер кавалерийский отряд под командой Берга — они пытаются «разорить» мост через Одер и вступают в бой с прусскими гусарами. Бергу не удалось значительно затруднить для пруссаков переправу, но к Румянцеву удачливый бригадир вернулся не с пустыми руками, а с тридцатью пленными.

Виллиму Виллимовичу так и не удалось предугадать шаги Фридриха. Ведь он послал Румянцева к Шведту, потому что рассчитывал, что Фридрих переправит основные войска через Одер именно там, воспользовавшись мостом. А Фридрих ночью тайно навёл понтонные мосты через Одер у Гюстебизе, между Кюстрином и Шведтом, — там, где пруссаков не ждали. Корпус Румянцева оказался отрезанным. Пётр Александрович предупреждал Фермора об опасности дробления сил, но кто прислушивается к нижестоящим?..

Фридрих намеревался добиваться генерального сражения сразу после переправы, без промедления. Пруссаки шли в бой с пришлыми варварами, опустошавшими Бранденбургскую землю. Фридрих внушил армии ненависть к врагу, рыцарской войны ждать не приходилось. Он попытался отрезать русским пути к отступлению. А за спиной пруссаков — развалины Кюстрина, занятые Фридрихом. В случае отступления Кюстрин стал бы для прусской армии временной базой.

Отряд разведчиков-казаков приметил переправу немцев — и Фермор узнал о надвигающейся опасности. Фридрих обходным манёвром навязал Фермеру новую позицию: с незанятыми высотами и рекой Митсель в тылу. Русская армия образовала огромное каре — четырехугольник, в центре которого, в Цорндорфе, располагались обозы и артиллерия. Утром заголосила артиллерия. Затем под барабанную дробь и гимны Господу пруссаки начали атаку. Авангард генерала Майнтефеля атаковал правый фланг русских. Фермор приказал поджечь деревушку. Основные силы пруссаков под командованием генерала Каница должны были поддержать авангард, но между войсками Каница и Майнтефеля образовался значительный зазор, чем и решил воспользоваться Фермор, ударив по прусскому авангарду. Кирасиры вместе с гренадерами, пошедшими в штыковую, смяли войска Майнтефеля. Только кавалерия Зейдлица сумела сломить наступление русских.

На левом фланге русской армии стояли войска обсервационного корпуса генерала Броуна. На них обрушились основные силы Фридриха после полудня. Русские держались стойко. Сам генерал получил несколько рубленых ран. Выдержав первую волну прусского наступления, русская пехота пошла в штыковую. Шла битва на изнеможение — и тут у Фермора появлялись шансы. И снова решающий удар нанесла кавалерия Зейдлица… Войска потеряли управляемость, сражение шло беспорядочно, словно во хмелю. Тактическая инициатива пруссаков разбилась о стойкость русской армии. К ночи битва утихла, и оба командующих считали себя победителями. У обоих были трофеи. И обе армии не смогли продолжить сражение на следующий день. Никто не занял поле боя, не отступил. Только через два дня на виду у Фридриха армия Фермора отступила организованно и неспешно. Пруссаки захватили около 90 пушек, русские — 26. В плен попали 2800 русских (среди них — генерал Захар Чернышёв) и 1500 немцев. Русские потери убитыми и ранеными почти в два раза превышали прусские. То есть наголову разбить Фермора Фридриху не удалось, но он с большим основанием мог говорить о победе.

Не забылся и такой позорный факт: Фермор (а с ним и принц Карл Саксонский, и князь Голицын) бежал с поля боя в тыл, в деревушку Куцдорф.

О том сражении слагали легенды! «Одного смертельно раненного русского нашли в поле лежащим на умирающем пруссаке, которого тот грыз зубами; пруссак не в состоянии был двинуться и должен был переносить это мучение, пока не подоспели его товарищи, заколовшие каннибала», — пишет фон Архенгольц. Известно и высказывание Фридриха после Цорндорфа: «Этих русских можно перебить всех до одного, но не победить. Они держатся крепко, тогда как мои негодяи с левого крыла меня покинули, бежав, как старые бабы». Насколько достоверна эта реплика — бог весть.

Зато прусский ротмистр фон Кате был участником наступления генерала Ф. Зейдлица, и уж онто точно запомнил, как «русские лежали рядами, целовали свои пушки — в то время как их самих рубили саблями — и не покидали их». Стойкость русских в критической ситуации казалась невероятной. Никаких попыток отступить, сдаться… Армия мужественно переносила ошибки командования и держалась до последнего вздоха.

Фридрих без снисхождения отнесётся к русским пленным, напоминая им о бесчинствах, творимых в оккупированном Бранденбурге… Правда, по договорённости об обмене пленными Чернышёв и другие вскоре вернутся под знамёна Елизаветы.

Увы, решающая ошибка Фермора была связана с Румянцевым. 12-тысячный корпус мог бы перевернуть ход сражения — как это случилось под Гросс-Егерсдорфом. Румянцев стоял у Шведта, всего в нескольких десятках километров от сражения, и слышал канонаду. Д.М. Масловский писал: «…Теперь, когда все карты раскрыты, очевидно, что Румянцев… свободно мог ударить во фланг, а при искусных разведках и в тыл пруссакам в самое критическое время, т. е. в исходе первого дня Цорндорфского боя или на другой день: полное поражение Фридриха в этом случае не подлежит сомнению».

Но Фермор упустил время, не призвал Румянцева на помощь. Надо думать, главнокомандующий не верил, что 12-тысячное войско способно с марша без промедлений кинуться в бой, не растеряв боеспособности. Не верил в готовность Румянцева к современной войне, к которой сам был не готов.

О слабости командования свидетельствует и такой эксцесс: «часть солдат бросилась на маркитантские бочки с вином и начала их опустошать; напившись, в беспамятстве били собственных офицеров, бродили, ничего не понимая, и не слушались никаких приказаний» (С.М. Соловьёв).

В реляции императрице Фермор храбрился, но полностью загримировать результаты сражения не мог. «По отпуске последней моей всеподданнейшей реляции из под города Кистрина на эстафете, от 12-го сего месяца, получа того ж дни на вечер подлинное известие, что король прусской ниже Кистрина три мили под местечком Цилинцах делает на старом Одере из судов к переходу мост, а чрез канал, которой гораздо выше Одера, разобранной мост починивать начал, почему тот же час полковник Хомутов с командою для препятствия оного дела послан, точию как скоро туда прибыл, получена ведомость, что уже прусские гусары на здешней стороне показываться стали, а по поимке объявили, что прусская армия уже на нашу сторону сильно перебирается».

О самых драматических эпизодах Фермор старался умолчать, но не выходило:

«…Почему того ж числа на вечер блокада города Кистрина так порядочно и благополучно отвозом тяжелых пиесов артиллерии и двух тысяч гранадир последовала, что ни одного человека притом не потеряно. Потом в четвертом часу из тесного и лесного места, в котором армия необходимо для блокады стоять принуждена была, благополучно проходя близ четырех верст лесом на чистое место, для ордер де-баталии весьма способное, пришла и при урочище Фирстенфельде без всяких обозов стала во ожидании прусской армии прибытия. И по счастию корпус под командою господина генерала Броуна от Ландсберга прибыл и в одном лагере с армиею соединился. На вечер стали уже прусские гусары показываться и с нашим войском сражение имели, а наше войско стояло всю ночь при ружье во ожидании неприятеля, а в 14-й день генеральная и прежестокая баталия началась пополуночи в девятом часу, наперед с пушечною пальбою, а чрез полтора часа начался из ружья огонь и с такою жестокостию бесперерывно продолжался, что до самой ночи одна другой стороне места не уступали. В десятом же часу отступила прусская армия российской место баталии, где российская чрез ночь собралась и не токмо в виду прусской ночевала, ни на другой день имелся роздах, собирая своих раненых и пушек, сколько неприятель допускал».